KR20230016293A - 용접용 실딩장치 - Google Patents

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김경수
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유화웅
윤훈성
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Abstract

용접용 실딩장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 용접용 실딩장치는, 용접 대상체의 용접부를 용접하는 용접장치에 일단부가 연결되며, 용접장치에서 제공되는 실드가스를 공급하는 실드가스 공급 라인부; 및 용접장치와 결합하여 용접장치를 추종하되 일측에서 실드가스 공급 라인부의 타단부가 연결되며, 용접이 완료된 용접부로 실드가스가 집중 공급되게 실드가스를 가둬두는 실드가스 공급용 무빙 유닛을 포함한다.

Description

용접용 실딩장치{Shielding device for a weld}
본 발명은, 용접용 실딩장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 종전처럼 용접(welding) 후 브러싱(brushing) 작업을 추가로 진행하지 않더라도 미려한 용접부를 얻을 수 있을뿐더러 이로 인해 결함 분별에 많은 이점을 제공할 수 있는 용접용 실딩장치에 관한 것이다.
용접(welding)이란 같은 종류 또는 다른 종류의 금속재료에 열과 압력을 가하여 고체 사이에 직접 결합이 되도록 접합시키는 방법이다.
이러한 용접법에는 아크 용접, 가스 용접, 저항 용접, 특수 용접 등이 있으며, 용접 대상체 또는 환경 조건에 맞는 방식이 사용된다.
한편, LNG 선박에 마련되는 LNG 화물창의 멤브레인(Membrane)에 대한 용접은 특수 용접 중의 하나인 플라즈마 용접으로 진행되는 것이 일반적인데, 용접을 진행하고 나면 용접 때 발생한 열, 즉 입열의 영향으로 히트틴트가 형성된다. 히트틴트란 용접부가 검게 그을린 자국을 뜻한다.
용접부에 히트틴트가 발생하면 보기가 좋지 않으며, 또한 검은색으로 인해 용접부의 결함을 식별하기 곤란하다. 따라서, 미려한 용접부를 얻고, 결함을 분별하기 위해 용접 후 용접부를 브러싱(brushing)한다.
이처럼 LNG 화물창의 멤브레인에 대한 용접 작업을 진행한 다음에 브러싱 작업을 추가로 진행하는 것이 일반적이지만, 브러싱 작업은 추가적인 작업이라서 비용과 시간을 필요로 하며, 이로 인해 생산성 및 비용에 상당한 로스(loss)를 발생시킬 수밖에 없다는 점을 두루 고려해볼 때, 이를 해결하기 위한 기술 개발이 필요한 실정이다.
대한민국특허청 출원번호 제10-2010-0091815호
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 종전처럼 용접(welding) 후 브러싱(brushing) 작업을 추가로 진행하지 않더라도 미려한 용접부를 얻을 수 있을뿐더러 이로 인해 결함 분별에 많은 이점을 제공할 수 있는 용접용 실딩장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 용접 대상체의 용접부를 용접하는 용접장치에 일단부가 연결되며, 상기 용접장치에서 제공되는 실드가스를 공급하는 실드가스 공급 라인부; 및 상기 용접장치와 결합하여 상기 용접장치를 추종하되 일측에서 상기 실드가스 공급 라인부의 타단부가 연결되며, 용접이 완료된 용접부로 상기 실드가스가 집중 공급되게 상기 실드가스를 가둬두는 실드가스 공급용 무빙 유닛을 포함하는 용접용 실딩장치가 제공될 수 있다.
상기 실드가스 공급용 무빙 유닛은, 상기 용접장치와 결합하는 결합부가 일측에 마련되는 제1 단위 무버(unit mover); 제1 힌지핀부에 의해 상기 제1 단위 무버와 상대 회전 가능하게 연결되는 제2 단위 무버; 제2 힌지핀부에 의해 상기 제2 단위 무버와 상대 회전 가능하게 연결되는 제3 단위 무버; 및 상기 제1 내지 제3 단위 무버에 회전 가능하게 결합하며, 상기 용접 대상체의 판면 상에서 이동하는 복수 개의 휠(wheel)을 포함할 수 있다.
상기 실드가스 공급용 무빙 유닛은, 상기 제1 단위 무버와 상기 제2 단위 무버에 신축 가능하게 연결되며, 상기 실드가스 공급용 무빙 유닛의 무빙(moving) 동작 시 상기 제1 단위 무버와 상기 제2 단위 무버 사이에 형성 가능한 갭(gap)을 차폐하는 제1 신축 차폐부; 및 상기 제2 단위 무버와 상기 제3 단위 무버에 신축 가능하게 연결되며, 상기 실드가스 공급용 무빙 유닛의 무빙(moving) 동작 시 상기 제2 단위 무버와 상기 제3 단위 무버 사이에 형성 가능한 갭(gap)을 차폐하는 제2 신축 차폐부를 더 포함할 수 있다.
상기 실드가스 공급용 무빙 유닛은, 상기 제1 단위 무버와 상기 제2 단위 무버가 탄성적으로 원위치 복귀되게 상기 제1 단위 무버와 상기 제2 단위 무버를 탄성적으로 연결하는 제1 탄성부재; 및 상기 제2 단위 무버와 상기 제3 단위 무버가 탄성적으로 원위치 복귀되게 상기 제2 단위 무버와 상기 제3 단위 무버를 탄성적으로 연결하는 제2 탄성부재를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 단위 무버에는 상기 제1 탄성부재의 일단부가 지지되는 제1 서포터가 마련될 수 있으며, 상기 제3 단위 무버에는 상기 제2 탄성부재의 일단부가 지지되는 제3 서포터가 마련될 수 있으며, 상기 제2 단위 무버에는 상기 제1 및 제2 탄성부재의 타단부가 공용으로 지지되는 공용 서포터가 마련될 수 있다.
본 발명에 따르면, 종전처럼 용접(welding) 후 브러싱(brushing) 작업을 추가로 진행하지 않더라도 미려한 용접부를 얻을 수 있을뿐더러 이로 인해 결함 분별에 많은 이점을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접용 실딩장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 측면도이다.
도 3은 도 1의 편면도이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접용 실딩장치의 사용상태도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 용접용 실딩장치의 측면도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접용 실딩장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 측면도이며, 도 3은 도 1의 평면도이고, 도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접용 실딩장치의 사용상태도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 용접용 실딩장치(100)를 사용할 경우, 종전처럼 용접(welding) 후 브러싱(brushing) 작업을 추가로 진행하지 않더라도 미려한 용접부(2)를 얻을 수 있을뿐더러 이로 인해 결함 분별에 많은 이점을 제공할 수 있다.
이러한 효과를 제공할 수 있는 본 실시예에 따른 용접용 실딩장치(100)는 용접장치(10)에 연결되어 사용될 수 있다. 즉 도 4 내지 도 7처럼 용접장치(10)가 용접 대상체(1)의 용접부(2)를 따라 이동하면서 용접 작업을 진행할 때, 용접장치(10)를 뒤따라 추종하는 용접용 실딩장치(100)가 용접장치(10)에서 제공되는 실드가스를 용접부(2)에 공급 가이드함으로써 종전처럼 입열의 영향으로 히트틴트가 발생하는 것을 방지할 수 있게끔 한다. 히트틴트가 발생하지 않으면 미려한 용접부(2)를 얻을 수 있으며, 이로 인해 결함 분별에 많은 이점을 제공할 수 있다.
참고로, 본 실시예에 적용되는 용접 대상체(1)는 LNG 선박에 마련되는 LNG 화물창의 멤브레인(Membrane)일 수 있으며, 용접장치(10)는 플라즈마 용접장치(10)일 수 있다. 하지만, 이러한 사항에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다. 즉 본 실시예는 LNG 화물창의 멤브레인에 제한되지 않고 겹치기 용접 환경에 모두 사용 가능하다.
본 실시예에 따른 용접용 실딩장치(100)는 실드가스 공급 라인부(110)와, 실드가스 공급 라인부(110)가 결합하는 실드가스 공급용 무빙 유닛(120)을 포함할 수 있다.
실드가스 공급 라인부(110)는 실드가스를 공급하는 라인, 즉 일종의 호스이다. 실드가스 공급 라인부(110)의 일단부는 용접 대상체(1)의 용접부(2)를 용접하는 용접장치(10)에 연결되며, 타단부는 실드가스 공급용 무빙 유닛(120)에 연결된다.
본 실시예에 적용되는 용접장치(10)는 자동 용접장치이며, 이에는 실드가스가 공급되는데, 이렇게 용접장치(10)로 공급되는 실드가스의 일부를 실드가스 공급 라인부(110)로 공급해서 실드가스 공급용 무빙 유닛(120)으로 전달할 수 있다.
한편, 실드가스 공급용 무빙 유닛(120)은 도 4 내지 도 7처럼 용접장치(10)와 결합하여 용접장치(10)를 추종하되 용접이 완료된 용접부(2)로 실드가스가 집중 공급되게 실드가스를 가둬두는 역할을 한다. 방금 용접이 끝난 용접부(2)로 실드가스가 집중 공급되게 유도함으로써 종전처럼 입열의 영향으로 히트틴트가 발생하는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.
이러한 효과를 제공할 수 있는 본 실시예에 따른 실드가스 공급용 무빙 유닛(120)은 한 몸체로 서로 연결되는 제1 내지 제3 단위 무버(130,140,150, unit mover)를 포함한다. 제1 내지 제3 단위 무버(130,140,150)는 실드가스를 가둬두기 위한 덕트형 구조물일 수 있다. 따라서, 그 외관 형상에는 제약이 없다.
제1 단위 무버(130)는 실드가스 공급용 무빙 유닛(120)의 일측을 이루는 부분이며, 실드가스 공급 라인부(110)가 연결된다.
제1 단위 무버(130)에는 용접장치(10)와 결합하는 결합부(133)가 형성된다. 도면에는 결합부(133)를 한 쌍의 막대(bar) 구도로 단순 도시했는데, 결합부(133)의 형태는 얼마든지 다양할 수 있다. 따라서, 도면의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.
제2 단위 무버(140)는 제1 힌지핀부(121)에 의해 제1 단위 무버(130)와 상대 회전 가능하게 연결되는 구조물이다.
그리고, 제3 단위 무버(150)는 제2 힌지핀부(122)에 의해 제2 단위 무버(140)와 상대 회전 가능하게 연결되는 구조물이다.
도면에는 3개의 제1 내지 제3 단위 무버(130,140,150)를 제시하였지만, 이들의 개수는 2개일 수도 있고, 혹은 4개 이상일 수도 있다. 따라서, 도면의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다. 4개 이상인 경우는 아래 실시예에서 다시 설명한다.
실드가스 공급용 무빙 유닛(120)가 도 4 내지 도 7처럼 용접장치(10)를 따라 용접부(2)로 이동할 수 있도록 제1 내지 제3 단위 무버(150)에는 복수 개의 제1 내지 제3 휠(131,141,151, wheel)이 회전 가능하게 마련된다.
제1 내지 제3 휠(131,141,151)은 용접 대상체(1)의 판면 상에서 이동할 수 있다. 제1 내지 제3 휠(131,141,151)은 무동력 자유 회전휠일 수 있다.
한편, 용접 대상체(1)는 직선부(1a)만으로 이루어질 수도 있고 혹은 코로게이션부(1b)를 포함하는 형태로 이루어질 수도 있다.
도 4 내지 도 7처럼 용접 대상체(1)에는 직선부(1a) 외에 코로게이션부(1b)가 형성된 것이 일반적일 수 있는데, 실드가스 공급용 무빙 유닛(120)이 코로게이션부(1b)를 넘어 이동하기 위해서는 전술한 것처럼 실드가스 공급용 무빙 유닛(120)이 상대 회전 가능한 제1 내지 제3 단위 무버(130,140,150)를 포함하는 것이 바람직하다.
다만, 이럴 경우, 제1 내지 제3 단위 무버(130,140,150)가 동작할 때, 제1 내지 제3 단위 무버(130,140,150) 사이에 오픈(oen)된 부분인 갭(gap)이 형성될 수 있는데, 이러한 갭(gap)을 차폐해야만 실드가스가 새지 않는다.
이에, 본 실시예의 실드가스 공급용 무빙 유닛(120)은 제1 내지 제3 단위 무버(130,140,150)가 상대 회전 가능하게 하는 한편, 제1 내지 제3 단위 무버(130,140,150) 사이의 갭(gap)을 효과적으로 차폐하기 위해 제1 신축 차폐부(161)와 제2 신축 차폐부(162)를 더 구비한다. 제1 신축 차폐부(161)와 제2 신축 차폐부(162)는 주름이 있는 고무판일 수 있다.
제1 신축 차폐부(161)는 제1 단위 무버(130)와 제2 단위 무버(140)에 신축 가능하게 연결되며, 도 4 내지 도 7과 같은 실드가스 공급용 무빙 유닛(120)의 무빙(moving) 동작 시 제1 단위 무버(130)와 제2 단위 무버(140) 사이에 형성 가능한 갭(gap)을 차폐하는 역할을 한다.
마찬가지로, 제2 신축 차폐부(162)는 제2 단위 무버(140)와 제3 단위 무버(150)에 신축 가능하게 연결되며, 도 4 내지 도 7과 같은 실드가스 공급용 무빙 유닛(120)의 무빙(moving) 동작 시 제2 단위 무버(140)와 제3 단위 무버(150) 사이에 형성 가능한 갭(gap)을 차폐하는 역할을 한다.
한편, 제1 내지 제3 단위 무버(130,140,150)이 곡선 주로인 코로게이션부(1b)로 이동한 후에 다시 직선 주로인 직선부(1a)로 이동하려면 다시 제1 내지 제3 단위 무버(130,140,150)가 원상태로 복원되어야 하는데, 이를 위해 제1 탄성부재(125)와 제2 탄성부재(126)가 실드가스 공급용 무빙 유닛(120)에 적용된다.
제1 탄성부재(125)와 제2 탄성부재(126)는 실드가스 공급용 무빙 유닛(120)의 양측에 쌍을 대칭되게 마련될 수 있다.
제1 탄성부재(125)는 제1 단위 무버(130)와 제2 단위 무버(140)가 탄성적으로 원위치 복귀되게 제1 단위 무버(130)와 제2 단위 무버(140)를 탄성적으로 연결하는 역할을 한다.
그리고, 제2 탄성부재(126)는 제2 단위 무버(140)와 제3 단위 무버(150)가 탄성적으로 원위치 복귀되게 제2 단위 무버(140)와 제3 단위 무버(150)를 탄성적으로 연결하는 역할을 한다.
제1 탄성부재(125)와 제2 탄성부재(126)는 비틀림 코일 스프링일 수 있는데, 이러한 제1 탄성부재(125)와 제2 탄성부재(126)의 설치를 위해, 제1 단위 무버(130)에는 제1 탄성부재(125)의 일단부가 지지되는 제1 서포터(135)가 마련되고, 제3 단위 무버(150)에는 제2 탄성부재(126)의 일단부가 지지되는 제3 서포터(155)가 마련되며, 제2 단위 무버(140)에는 제1 및 제2 탄성부재(125,126)의 타단부가 공용으로 지지되는 공용 서포터(145)가 마련된다. 특히, 공용 서포터(145)가 마련되기 때문에 콤팩트한 구조를 구현할 수 있다.
이에, 본 실시예에 따른 용접용 실딩장치(100)를 용접장치(10)에 연결한 후, 용접 작업을 개시하면, 용접장치(10)가 용접 대상체(1)의 용접부(2)를 따라 이동하면서 용접 작업을 진행하게 되는데, 용접장치(10)를 뒤따라 추종하는 용접용 실딩장치(100)가 용접장치(10)에서 제공되는 실드가스가 용접부(2)에 공급되게 함으로써 종전처럼 입열의 영향으로 히트틴트가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이처럼 히트틴트가 발생하지 않으면 미려한 용접부(2)를 얻을 수 있으며, 이로 인해 결함 분별에 많은 이점을 제공할 수 있게 되는 것이다. 즉 용접과 실딩 작업이 실질적으로 동시에 이뤄짐으로 브러싱 작업 없이 생산성을 향상시킬 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 구조로 작용을 하는 본 실시예에 따르면, 종전처럼 용접(welding) 후 브러싱(brushing) 작업을 추가로 진행하지 않더라도 미려한 용접부(2)를 얻을 수 있을뿐더러 이로 인해 결함 분별에 많은 이점을 제공할 수 있게 된다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 용접용 실딩장치의 측면도이다.
이 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 용접용 실딩장치(200) 역시, 실드가스 공급 라인부(210)와, 실드가스 공급 라인부(210)가 결합하는 실드가스 공급용 무빙 유닛(120)을 포함할 수 있다.
실드가스 공급용 무빙 유닛(120)은 앞서 기술한 것처럼 상대 회전 가능한 제1 내지 제3 단위 무버(130,140,150)를 포함할 수 있는데, 필요에 따라 추가적인 제4 단위 무버(270)를 더 연결해서 사용할 수도 있다. 이때의 연결 개수는 얼마든지 변경될 수 있다.
또한, 본 실시예의 경우, 실드가스 공급 라인부(210)가 제1 내지 제3 단위 무버(130,140,150)를 포함해서 제4 단위 무버(270)에 모두 마련될 수도 있는데, 이럴 경우, 방금 용접이 끝난 부위로 실드가스를 더 집중 공급해서 히트틴트의 발생을 완벽하게 차단하는데 도움이 될 수 있다.
본 실시예가 적용되더라도 종전처럼 용접(welding) 후 브러싱(brushing) 작업을 추가로 진행하지 않더라도 미려한 용접부(2)를 얻을 수 있을뿐더러 이로 인해 결함 분별에 많은 이점을 제공할 수 있다.
이처럼 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다고 하여야 할 것이다.
1 : 용접 대상체 2 : 용접부
10 : 용접장치 100 : 용접용 실딩장치
110 : 실드가스 공급 라인부 120 : 실드가스 공급용 무빙 유닛
121 : 제1 힌지핀부 122 : 제2 힌지핀부
125 : 제1 탄성부재 126 : 제2 탄성부재
130 : 제1 단위 무버 131 : 제1 휠
133 : 결합부 135 : 제1 서포터
140 : 제2 단위 무버 141 : 제2 휠
145 : 공용 서포터 150 : 제3 단위 무버
151 : 제3 휠 155 : 제3 서포터
161 : 제1 신축 차폐부 162 : 제2 신축 차폐부

Claims (5)

  1. 용접 대상체의 용접부를 용접하는 용접장치에 일단부가 연결되며, 상기 용접장치에서 제공되는 실드가스를 공급하는 실드가스 공급 라인부; 및
    상기 용접장치와 결합하여 상기 용접장치를 추종하되 일측에서 상기 실드가스 공급 라인부의 타단부가 연결되며, 용접이 완료된 용접부로 상기 실드가스가 집중 공급되게 상기 실드가스를 가둬두는 실드가스 공급용 무빙 유닛을 포함하는 용접용 실딩장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 실드가스 공급용 무빙 유닛은,
    상기 용접장치와 결합하는 결합부가 일측에 마련되는 제1 단위 무버(unit mover);
    제1 힌지핀부에 의해 상기 제1 단위 무버와 상대 회전 가능하게 연결되는 제2 단위 무버;
    제2 힌지핀부에 의해 상기 제2 단위 무버와 상대 회전 가능하게 연결되는 제3 단위 무버; 및
    상기 제1 내지 제3 단위 무버에 회전 가능하게 결합하며, 상기 용접 대상체의 판면 상에서 이동하는 복수 개의 휠(wheel)을 포함하는 용접용 실딩장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 실드가스 공급용 무빙 유닛은,
    상기 제1 단위 무버와 상기 제2 단위 무버에 신축 가능하게 연결되며, 상기 실드가스 공급용 무빙 유닛의 무빙(moving) 동작 시 상기 제1 단위 무버와 상기 제2 단위 무버 사이에 형성 가능한 갭(gap)을 차폐하는 제1 신축 차폐부; 및
    상기 제2 단위 무버와 상기 제3 단위 무버에 신축 가능하게 연결되며, 상기 실드가스 공급용 무빙 유닛의 무빙(moving) 동작 시 상기 제2 단위 무버와 상기 제3 단위 무버 사이에 형성 가능한 갭(gap)을 차폐하는 제2 신축 차폐부를 더 포함하는 용접용 실딩장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 실드가스 공급용 무빙 유닛은,
    상기 제1 단위 무버와 상기 제2 단위 무버가 탄성적으로 원위치 복귀되게 상기 제1 단위 무버와 상기 제2 단위 무버를 탄성적으로 연결하는 제1 탄성부재; 및
    상기 제2 단위 무버와 상기 제3 단위 무버가 탄성적으로 원위치 복귀되게 상기 제2 단위 무버와 상기 제3 단위 무버를 탄성적으로 연결하는 제2 탄성부재를 더 포함하는 용접용 실딩장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 단위 무버에는 상기 제1 탄성부재의 일단부가 지지되는 제1 서포터가 마련되며,
    상기 제3 단위 무버에는 상기 제2 탄성부재의 일단부가 지지되는 제3 서포터가 마련되며,
    상기 제2 단위 무버에는 상기 제1 및 제2 탄성부재의 타단부가 공용으로 지지되는 공용 서포터가 마련되는 용접용 실딩장치.
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